Science揭示了核糖体是如何在人类细胞中组装的

【字体: 时间:2021年09月17日 来源:Science

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  人类小核糖体亚基的三维图像为细胞的蛋白质制造机器是如何组装提供了最详细的解释。

  
   

Ribosome assembly    

核糖体组装是一个复杂的过程。如上图所示,组装的早期阶段发生在核仁内,核仁是细胞核深处的一个结构。

来源:Arnaud Vanden Broeck

所有的细胞都需要核糖体来制造生命所必需的蛋白质。这些多组分分子机器根据细胞信使rna编码的指令,将积木拼接在一起,从而构建复杂的蛋白质。但是核糖体本身是由大小亚基组成的,每个亚基都是由核糖体蛋白质和RNA组成的。在它们能够制造蛋白质之前,这些亚基必须自己制造。

在一项新的研究中,塞巴斯蒂安·克林格(Sebastian Klinge)实验室的科学家们通过在组装过程的三个不同阶段捕捉人类小核糖体亚基的3D画像,提供了最详细的观点,以了解人类小核糖体亚基是如何组装在一起的。研究结果发表在《科学》杂志上。

“核糖体的组装就像折纸,”科林格说,他是蛋白质和核酸化学实验室的副教授和负责人。“RNA片段和其他蛋白质必须以精确的步骤精确折叠。我们试图了解的基本问题是,被称为组装因子的蛋白质如何协同工作,以控制组装的每个步骤。?

在这项研究中,研究人员开发了标记核糖体组装因子的人类基因编辑平台,并建立了一种新的生化程序,以克服从细胞核内的结构核仁中提取核糖体前粒子的障碍。然后用低温电子显微镜对这些粒子成像,以接近原子的分辨率揭示它们的结构。

这些发现详细说明了大约70个组装因子如何聚集在一起,为小亚基的构建创建一个脚手架,并指导其成熟的每一步。一旦它们的工作完成,组装因素就会分裂,释放它们内部的成熟小亚基。?

研究中捕捉到的三个阶段提供了对导致小亚基形成的关键分子机制的更好的理解。这些发现也为核糖体装配过程中核糖体蛋白或装配因子突变导致的罕见人类疾病提供了新的见解。

DOI

10.1126 / science.abj5338

文章标题

Nucleolar maturation of the human small subunit processome

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